孫 曦 ,徐善龍 ,郭 鵬
(1.合肥市濱湖新區(qū)建設投資有限公司,安徽合肥 230000;2.中國建筑第八工程局有限公司,安徽合肥 230000)
本工程位于合肥市包河區(qū)徽州大道與規(guī)劃西寧路交口西南側(cè),總占地面積182420m2,總建筑面積為32.33 萬m2。美丹家園三期項目由17 棟高層、幼兒園、美丹初級中學、美丹黨群服務中心和配套商鋪配電房及人防地下室組成。該項目高層住宅樓均由2 層進行墻柱、梁板鋁膜深化設計與安裝;每棟樓配備1 套鋁合金模板,樓板支撐體系3 套,懸挑梁結(jié)構(gòu)支撐體系4 套,配備鋁合金模板型號為6061-T6,板厚為4mm,鋁合金模板材料密度低,強度高,塑性好,承重能力強,質(zhì)地輕,具有很好的可操作性。
2.1.1 鋁合金模板體系澆筑的混凝土觀感好、質(zhì)量高
模板由鋁合金制成,表面光滑平整。另外,每一塊鋁合金模板都在工廠加工,保證了接頭的水平和質(zhì)量。每塊鋁膜板通過銷孔連接。固定銷使墻柱與梁板無縫連接,完成整個系統(tǒng)。有效控制鋁合金模板制造和安裝兩個方面的工作,確保使用鋁合金模板系統(tǒng)澆筑混凝土的外觀和質(zhì)量,如圖1、圖2 所示。
圖1 墻柱鋁模混凝土成型
圖2 頂板混凝土成型
2.1.2 鋁合金模板的施工周期短
鋁合金模板技術(shù)屬于“快速拆卸系統(tǒng)技術(shù)”。所謂快拆系統(tǒng),就是在保證施工安全的前提下,當某一層澆筑的混凝土達到一定強度時,除了保留立桿的早期拆除支撐外,同時拆除透鏡骨、模板等,并將其從進料口運至上層。保留的垂直桿必須是穩(wěn)定桿。其基本原則是在施工階段人為減小結(jié)構(gòu)的跨度,降低結(jié)構(gòu)的內(nèi)力,使模板盡早拆除,不影響結(jié)構(gòu)的安全,從而達到提前拆除模板的經(jīng)濟效益和社會效益。該快拆體系不僅保證了混凝土的正常受力,而且突破了傳統(tǒng)的模板使用模式,提高了模板的使用率,加快了施工進度,保證了現(xiàn)場文明施工。為滿足“早拆體系”的安全性和穩(wěn)定性,鋁合金模板懸臂結(jié)構(gòu)配置6 套支撐體系,梁構(gòu)件配置4 套支撐體系,板構(gòu)件配置3 套支撐體系,如圖3、圖4所示。
圖3 鋁模施工
圖4 早拆體系
木模技術(shù)是我國的傳統(tǒng)工藝,在施工中,首先要根據(jù)規(guī)定的尺寸制作材料板,然后根據(jù)規(guī)定的尺寸進行安裝,模具、工藝、制作和安裝模具是一個復雜而耗時的過程。此外,木模板技術(shù)仍采用傳統(tǒng)的“全框架支撐體系”?;炷恋膹姸缺仨殱M足規(guī)范要求才能拆除,因此需要增加模板數(shù)量和施工時間。其次,木質(zhì)模板“全框架支撐體系”比鋁合金模板“單桿快拆體系”更為復雜。拆遷過程肯定會增加一些難度,耗費大量的時間。
2.1.3 鋁合金模板的質(zhì)量輕、便于安裝
鋁合金模板的質(zhì)量為20~25kg/m2,體積小,標準尺寸僅為400mm×1200mm。雖然木模板的質(zhì)量比鋁合金模板的質(zhì)量小,但鋼模板的安裝和拆除費時費力。
2.1.4鋁合金模板材料傳遞可節(jié)省大量時間
鋁合金模板技術(shù)采用材料輸送口,不需要卸料平臺,節(jié)省了大量塔吊在鋁合金模板技術(shù)中的輸送時間,完成了預拉深設計。根據(jù)不同的門型,相應設置樓板板材輸送口,以便通過輸送口將下一層模板和棒材輸送到所需的安裝層。在傳統(tǒng)的木模板工程中,需要搭設卸載平臺,將拆除的模板和鋼管收集到卸載平臺上,然后用塔吊將其吊到上層。鋼模板重量大,只能用大型機械設備吊裝,增加了吊裝成本。由于鋁合金模板材料不需要塔吊運輸,大大降低了塔吊的使用率,可以優(yōu)化塔吊,大大節(jié)省了機器使用費和相應的計量費。本實用新型節(jié)約了成本,實現(xiàn)了降低成本、增加效益的功能。
2.1.5 鋁合金模板的承載力高,不易爆模
鋁合金模板試驗結(jié)果表明,目前鋁合金模板的承載能力可達30~50kN/m2,能承受澆筑混凝土時鋁合金模板的沖擊力。鋁合金模板系統(tǒng)的所有部件均采用鋁合金板組裝。系統(tǒng)組裝后,形成整體框架,穩(wěn)定性良好。例如,工人嚴格按作業(yè)指導書安裝該系統(tǒng),在混凝土澆筑過程中,幾乎沒有模板的膨脹或爆炸。在傳統(tǒng)的木材模具工藝中,由于木材模具的承載能力有限,如果加固不當,就會出現(xiàn)模具膨脹或爆裂的現(xiàn)象。同時,模板周轉(zhuǎn)次數(shù)過多,容易損壞變形,嚴重影響混凝土感知質(zhì)量。
2.1.6 鋁合金模板技術(shù)節(jié)能環(huán)保,不會造成現(xiàn)場污染
鋁合金模板在進入施工現(xiàn)場前在工廠內(nèi)進行預裝配。不需要在工地上進行切割,不會產(chǎn)生相應的浪費和切割噪聲。施工后現(xiàn)場無垃圾,施工環(huán)境安全、干凈、整潔。一套鋁合金模板可重復使用200~300 次,廢棄模板也可回收利用、重熔、低碳環(huán)保、節(jié)能減排,符合國家綠色建筑法規(guī)。傳統(tǒng)的木模板在使用過程中,需要現(xiàn)場加工制作,容易產(chǎn)生一些木屑和廢棄的小木板,同時產(chǎn)生噪聲污染。在施工過程中,要及時清理現(xiàn)場產(chǎn)生的建筑垃圾,既費時又費力,廢木模不能再利用,不利于節(jié)能環(huán)保。由于鋼模板材料的限制,變形后難以修復,回收率不如鋁合金模板。
2.2.1前期墻體觀感不佳,容易產(chǎn)生大量氣泡
由于鋁合金模板組裝后形成整體,不易透氣。在澆筑過程中,模板與混凝土發(fā)生反應。如果混凝土振動不夠,墻面會產(chǎn)生氣泡,鋁模表面不清理容易產(chǎn)生氣泡,混凝土堿性時,鋁模相互作用容易產(chǎn)生氣泡,如圖5 所示。
圖5 表面氣泡
2.2.2 現(xiàn)場變更不易過大,只適用于標準層
在鋁合金模板的設計中,結(jié)構(gòu)圖和建筑圖必須非常準確。因此,需要做好工程的技術(shù)工作,提前做好圖紙的修改和繪圖會議。鋁模板加工后,現(xiàn)場安裝基本無法修改。如果確實有設計上的改變或修改,必須事先與制造商溝通,重新深化設計、加工和生產(chǎn),然后把它從制造商運到建筑工地、在建筑工地上可以切割木模板,或局部改性,現(xiàn)場可用木模和鋁模一起使用,非標層不能用鋁模零件,可用木模代替建筑。
2.2.3 前期一次投入相對較大
由于鋁合金模板每平方米單價相對較高,其早期階段的一次性投資相對較大。在生產(chǎn)過程中需要加強管理,特別是鋁合金模板標準板、支撐桿等,做好回收和維護工作,以方便下一個項目的使用。
2.2.4 工藝較新,操作人員技術(shù)參差不齊
由于鋁合金模板成本代價高,部分公司依舊選擇傳統(tǒng)木模板施工,在新型鋁模板技術(shù)應用時,建筑市場缺少相應施工專業(yè)隊伍。
2.2.5 對施工混凝土澆筑平整度要求較高
鋁合金模板對混凝土面平整度要求較高,因其為固定高度尺寸,所以要求每次混凝土澆筑平整度要嚴格控制,否則需要進行人工剔鑿或者找平。
2.2.6 脫模劑的使用要求高
鋁合金模板墻面前三層涂刷油性脫模劑,要求均勻,否則會產(chǎn)生氣泡和嚴重色差,因頂板鋁模表面較為光滑,工人進行鋼筋綁扎較慢,油性脫模劑涂刷后工人易滑倒,對施工現(xiàn)場造成一定的安全隱患。
2.2.7 對安裝預埋要求較高
鋁合金模板對安裝墻面線盒與水管壓槽要求較高,墻面鋼筋綁扎完成后要求對墻面進行壓槽及線盒的預埋,線盒要求高度一致,水槽要求垂直,板面及梁底要求開洞預埋一次成型,否則造成二次封堵,影響混凝土的成型觀感。
2.2.8 標準層層高較大時不宜使用
通過現(xiàn)場施工經(jīng)驗和相關(guān)資料顯示,當樓層高度大于3.8m時鋁合金模板不宜使用,原因是層高較大時,斜撐桿件過長,容易受彎,不易于控制豎向結(jié)構(gòu)垂直度,且立桿之間需增設水平拉桿,導致成本增加。為保證模板的承載力,立桿直徑需加大,或材料壁厚加厚,導致自重增加,不易于現(xiàn)場進行施工操作,影響施工工效。
(1)從混凝土原材料控制混凝土各種外加劑的使用,冬季施工控制防凍劑、減水劑、引氣劑反應產(chǎn)生一些氣泡改善混凝土的施工性能,同時也會使這些氣泡匯聚到混凝土表面,對表面氣泡的產(chǎn)生影響較大。
(2)脫模劑潤滑度較差,不能保證混凝土氣泡順利排出。冬季施工脫模劑不易涂刷過多,導致部分脫模劑過多無法分散開混凝土澆筑后產(chǎn)生氣泡,如圖6 所示。
圖6 模板清理及脫模劑涂刷
(3)堿性混凝土與鋁模產(chǎn)生化學反應,我們可以在首次使用鋁合金模板之前將其表面先用高強度水泥漿使其充分氧化,讓其鈍化不易再發(fā)生化學反應,或者在鋁合金模板與混凝土接觸面的表層鍍上PVC 薄膜等方法。
(4)脫混凝土澆筑過程中分層澆筑,每層澆筑60cm,振搗完畢后使其氣泡排出后再進行上一層混凝土的澆筑,依次進行。
(5)墻體澆筑混凝土前先插入PVC 管,PVG 管壁鑿出大量孔洞,在混凝土澆筑振搗過程中,可以通過PVC 管壁上的孔將氣泡排出。
(6)輔助橡皮錘,在混凝土澆筑過程中,橡皮錘跟隨振搗的墻體進行敲打,先進行橫向敲擊30cm 間距,后從下往上進行敲擊,輔助引導氣泡排出。
(1)控制每層樓面澆筑平整度,澆筑混凝土前檢查板面標高及水平線,澆筑過程中拉水平線控制控制平整度。
(2)鋁模下口封堵減小鋁模下部混凝土水泥漿流失,或使用干硬性砂漿對鋁模下口進行封堵。
(1)對模板軸線測量后進行技術(shù)復核驗收,確認無誤后方能進行支模施工。墻柱根部設可靠的限位措施并保證其位置準確。支模時拉水平及豎向通線,并設控制線。混凝土澆筑前對模板進行全方面的檢查并及時處理所發(fā)現(xiàn)的問題。
(2)采用焊接鋼筋頭,嚴格控制現(xiàn)澆混凝土厚度。水電線管安裝采用提前預制,利用激光水平儀進行準確定位。
(3)澆筑過程中,班組必須安排木工進行跟蹤回頂,發(fā)現(xiàn)松動及時進行處理,項目管理人員必須全程進行跟蹤管理。在混凝土澆筑的過程中進行跟蹤測量,發(fā)現(xiàn)不符合要求的及時進行調(diào)整,直至符合要求,避免對后期工序造成隱患。
(4)每層樓須設有足夠的高程控制點,并須按澆注混凝土時的標高進行施工。墻柱根部混凝土應安排專人小心平整,應保證高程偏差和平整度小于5mm,超出部分必須及時處理。
(5)模板頂部采用“一米線”標高控制,嚴格按標高施工。4m以上的部分按要求做成拱形。建筑樓面立面由一層立面控制,嚴禁逐層引用,以防誤差累積。
在未來工程當中,鋁模的廣泛應用對傳統(tǒng)木模無疑會產(chǎn)生很大的沖擊,但同時伴隨著施工工藝、施工缺陷、管理經(jīng)驗的不足、新材料新技術(shù)也必然會受到一定的阻礙,只有在施工過程中不斷總結(jié)、探索與研究,才能使得新材料新技術(shù)取得更好的實用價值。通過對鋁模施工工藝及質(zhì)量缺陷的探討與總結(jié),將在美丹三期項目的后期施工中得到很好的質(zhì)量把控,交給業(yè)主滿意的住房。